[发明专利]一种高伸长率改性聚乳酸SMS复合非织造材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于非织造材料领域，涉及一种高伸长率聚乳酸SMS复合非织造材料及其制备方法。

背景技术

20世纪合成高分子材料的问世及其快速发展极大地改善了人类的生活，合成高分子材料已与钢铁、木材以及水泥并列为材料领域的四大支柱。然而合成高分子材料巨大的生产和消费也产生了两个重大课题：有限的石油资源被大量消耗和废弃聚合物导致的环境污染。这些问题已经引起了全球的高度重视。21世纪，许多国家将建设可持续发展的资源循环型社会作为国策之一，大力开发环境友好的生物降解高分子材料已在世界范围内蓬勃兴起。

在众多已经开发的生物降解高分子材料中，聚乳酸(PLA)被誉为最具发展潜力的品种之一。主要因为PLA具有可完全生物降解性和以可再生资源为原料的植物来源性，而且是一种维持自然界“碳循环平衡”的材料。所以，PLA的开发应用能够减少废弃高分子材料对环境的白色污染，节省石油资源，抑制由于二氧化碳净排放量增加而导致的地球温室效应的加剧。

PLA特有的生物可降解性使得其在医疗卫生材料和包装材料领域的应用前景极为广泛。而SMS复合非织造材料具有制备工艺稳定、强度高、适应性好和成本低等优势，成为医疗卫生材料和包装材料的重要构成材料之一。

目前，聚乳酸SMS复合非织造材料的相关研究工作还较少，主要集中在实验性研究阶段，离规模化生产还有一定距离，这主要是由于PLA材料性能较脆，断裂伸长率低，一般小于5％。因此，即使制成SMS复合非织造材料，其断裂伸长率也小于15％，难以满足一些医疗卫生材料和包装材料对韧性和伸长率的要求。中国专利ZL201010163359.2公开了一种全降解聚乳酸纤维SMS复合非织造布及其制造方法，该方法所制造的材料断裂伸长率最大仅达到12％，无法实现高伸长率、高韧性。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种高伸长率、高韧性的改性聚乳酸SMS复合非织造材料。

实现本发明目的的技术方案是：一种高伸长率改性聚乳酸SMS复合非织造材料，该材料由三层结构组成，其上层和下层为改性聚乳酸纺粘非织造材料，中间层为改性聚乳酸熔喷非织造材料；该非织造材料面密度为20-100g/m²，纵向强力为40-150N/5cm，纵向断裂伸长率为60-130％，横向强力为30-140N/5cm，横向断裂伸长率为50-120％。

上述技术方案，所述聚乳酸SMS复合非织造材料由改性聚乳酸纺粘非织造材料和改性聚乳酸纺粘非织造材料复合而成；所述改性聚乳酸纺粘非织造材料纤维细度在0.1-1mm，面密度在8-40g/m²；所述的改性聚乳酸熔喷非织造材料纤维细度在2-10μm，面密度4-20g/m²。

一种高伸长率改性聚乳酸SMS复合非织造材料的制造方法，包括如下步骤：

A.将纺粘和熔喷专用聚乳酸切片分别在100℃下干燥12小时，将聚酰胺弹性体与烘干的聚乳酸母粒加入螺杆挤出机在160-180℃温度下熔融挤出，冷却造粒，得到纺粘和熔喷专用改性聚乳酸切片，其中聚酰胺弹性体为5-30份，聚乳酸为70-95份；

B.纺粘法纺丝：将步骤A中得到的纺粘专用改性聚乳酸切片喂入螺杆挤出机中进行熔融纺丝，纺丝温度150-200℃，熔体经螺杆到纺丝组件，从喷丝板喷出，经高速气流冷却牵伸，最终由分丝铺网，得到到纺粘非织造材料，纺丝速度200-1500m/min；

C.熔喷法纺丝：将步骤A中得到的熔喷专用改性聚乳酸切片喂入螺杆挤出机中进行熔喷纺丝，纺丝温度为150-220℃，熔体经螺杆到纺丝组件，从喷丝板喷出，经高速热气流牵伸，制成熔喷超细纤维，并在接收装置上形成熔喷非织造材料，纺丝速度200-1500m/min；

D.SMS复合及加固：在步骤B得到的纺粘非织造材料上进行步骤C纺制熔喷层，然后再进行步骤B的纺制过程，制备SMS复合非织造材料，最后对所得到的复合非织造材料进行热轧加固。

上述技术方案，所述纺粘专用聚乳酸切片在210℃下的熔融指数为20-35g/10min，熔点为160-180℃。

上述技术方案，所述熔喷专用聚乳酸切片在210℃下的熔融指数为70-85g/10min，熔点为160-170℃。

上述技术方案，所述聚酰胺弹性体为聚酰胺与聚四氢呋喃组成的共聚物。

上述技术方案，所述共聚物含有聚酰胺部分的重均分子量为530，含量为22％；共聚物含有聚四氢呋喃部分的重均分子量为2000，含量为78％。